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软件工程第七章课件

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目录

01

软件工程基础概念

02

需求分析与规格说明

03

系统设计原则

04

编码与实现

05

测试与质量保证

06

软件维护与演化

软件工程基础概念

章节副标题

01

软件工程定义

01

软件工程是一门应用计算机科学、数学和管理学原理来设计、开发、测试和评估软件和系统的学科。

02

软件工程旨在通过系统化的方法和严格的工程管理，提高软件开发的效率和质量，满足用户需求。

03

软件工程涉及需求分析、系统设计、编程、测试、维护等多个实践领域，以确保软件产品的可靠性与可用性。

软件工程的学科性质

软件工程的目标

软件工程的实践领域

软件生命周期

在软件开发初期，通过与客户沟通确定软件需求，明确功能、性能和限制条件。

根据需求分析结果，设计软件的架构、界面和数据库等，形成详细的设计文档。

对软件进行全面测试，包括单元测试、集成测试和系统测试，确保软件质量。

软件发布后，根据用户反馈进行问题修复和功能更新，延长软件的使用寿命。

需求分析阶段

设计阶段

测试阶段

维护阶段

编码实现设计文档中的功能，进行单元测试，确保每个模块按预期工作。

实现阶段

软件开发模型

瀑布模型是一种线性顺序的开发方法，每个阶段完成后才能进入下一个阶段，如需求分析、设计、实现等。

瀑布模型

01

敏捷开发强调迭代和增量的开发方式，快速响应变化，如Scrum和极限编程（XP）。

敏捷开发模型

02

软件开发模型

螺旋模型

螺旋模型结合了瀑布模型的系统性和原型模型的迭代特征，强调风险分析，适用于大型复杂系统。

V模型

V模型是一种软件开发过程模型，强调测试与开发阶段的对应关系，每个开发阶段都有相应的测试阶段。

需求分析与规格说明

章节副标题

02

需求获取方法

通过与潜在用户进行一对一访谈或发放问卷，收集用户需求，了解用户对软件产品的期望和要求。

访谈与问卷调查

构建初步的软件原型，让用户在实际操作中提出反馈，通过迭代改进来逐步明确需求。

原型法

直接观察用户在自然环境中的行为，记录需求，以获取第一手资料，确保需求的真实性和准确性。

观察法

01

02

03

需求分析技术

通过与利益相关者的访谈和问卷调查，收集用户需求，了解系统应满足的功能和性能。

访谈与问卷

01

02

03

04

用例图帮助识别系统的功能需求，通过场景描述用户与系统交互的过程。

用例建模

构建原型系统，允许用户直观地体验和反馈，以迭代方式细化需求。

原型法

通过分析用户在特定情境下的行为，挖掘潜在需求，确保需求的全面性。

场景分析

规格说明文档

详细描述软件应完成的任务，如数据处理、用户交互等，确保开发团队理解功能目标。

功能性需求

阐述系统的性能、安全性、可靠性等要求，为软件设计和测试提供依据。

非功能性需求

规定用户界面的布局、风格和操作流程，确保用户体验的直观性和易用性。

用户界面需求

明确数据存储、检索、更新和备份等方面的需求，保障数据的完整性和安全性。

数据管理需求

系统设计原则

章节副标题

03

设计过程概述

需求分析

数据设计

接口设计

架构设计

在软件开发初期，通过与利益相关者沟通，明确系统需求，为设计提供基础。

确定系统的整体结构和组件，包括选择合适的软件架构模式，如微服务或单体架构。

定义系统各组件之间的交互方式，确保模块间通信清晰、高效。

规划数据存储结构，包括数据库模型和数据访问层的设计，以支持系统功能。

设计模式应用

在软件系统中，单例模式常用于数据库连接池、日志记录器等场景，确保全局只有一个实例。

单例模式的应用

工厂模式用于创建对象，避免直接实例化，如Android中的Intent创建不同类型的Activity。

工厂模式的应用

观察者模式在事件驱动编程中广泛应用，例如在GUI框架中，按钮点击事件会通知监听器。

观察者模式的应用

设计质量评估

明确设计质量评估的标准，如可维护性、可扩展性，确保评估过程的客观性和准确性。

评估标准的制定

收集用户使用软件后的反馈，了解系统设计在实际应用中的表现，及时调整优化设计。

用户反馈收集

通过性能测试，如压力测试和负载测试，分析系统在不同条件下的表现，评估其性能质量。

性能测试与分析

编码与实现

章节副标题

04

编码标准与规范

代码风格一致性

采用统一的代码风格，如命名规则、缩进和注释风格，以提高代码的可读性和维护性。

01

02

代码复用与模块化

鼓励编写可复用的代码模块，减少重复工作，同时提高软件的模块化程度，便于管理和扩展。

03

错误处理机制

制定明确的错误处理规范，确保代码在遇到异常情况时能够稳定运行，减少程序崩溃的风险。

编程语言选择

选择编程语言时，需考虑其性能，例如C++适合性能要求高的系统开发。

性能考量

语言的开发效率也至关重要，Pytho